Uma pasta de sessenta ou setenta por cento de sólidos chega ao laboratório e a haste de agitação fica em pé no tambor. O valor dos sólidos na folha de teste parece bom e o custo é calculado. A maior parte do que você comprou é material ativo e a carga de solvente é leve.

Na linha, o problema tem uma face diferente. A película úmida é fina e linhas finas e manchas grossas aparecem na teia. O medidor na saída da bomba oscila. Pare por dez minutos, reinicie, e o primeiro trecho do fluxo é uma bagunça que precisa ser interrompida. A teia sai do forno com aspecto seco, mas pressione uma folha de papel contra ela e fica uma marca. O bloqueio e o odor no rolo decorrem daí.

Esses sintomas parecem não relacionados. Todos eles voltam à figura dos sólidos.

Então, o que realmente torna os sólidos com alto teor de sólidos difíceis?

Alto teor de sólidos não é alta viscosidade

Nos mesmos sólidos, a viscosidade pode variar por vários fatores.

Sólidos indica quanto da pasta é sólida. A viscosidade diz o quão difícil é fazê-lo fluir. Os dois viajam separadamente. Mantenha os sólidos em sessenta por cento em peso e mude o grau da resina, e a viscosidade pode saltar de dois mil para vinte mil centipoise. Em uma viscosidade fixa, os sólidos podem variar de trinta a setenta por cento.

O par que fica confuso é o dos sólidos em peso e dos sólidos em volume. O peso dos sólidos é o que a folha de teste relata, e a carga de secagem o segue. A forma como as partículas são compactadas depende do volume dos sólidos, o espaço que o sólido realmente ocupa. Pegue um tambor com sessenta por cento de sólidos em peso, com densidade sólida de 2,0 e densidade líquida de 1,0. O volume de sólidos chega a quase quarenta{5}}três por cento. As duas figuras estão distantes.

Um fornecedor geralmente cita peso de sólidos, então pergunte qual deles o arquivo de formulação significa. Estime o espaçamento das partículas apenas com base no peso dos sólidos e a pasta parecerá mais solta do que realmente é.

Alto teor de sólidos traz sua própria vantagem. Para o mesmo peso de camada seca, a película úmida é mais fina, portanto, é necessário deixar menos solvente. O forno pode ser mais curto e a linha pode correr mais rápido. O problema está em outro lugar. Uma faixa de viscosidade na proposta de um fabricante de máquina de revestimento é geralmente medida em sua própria formulação de referência. O próximo tambor pode não corresponder.

Quando as partículas chegam muito perto

Depois de certos sólidos, as partículas começam a se tocar.

Esferas-de tamanho único colocadas juntas preenchem o espaço até cerca de sessenta{1}}quatro por cento em volume, e uma mistura de tamanhos aumenta. Considere o volume de sólidos de quarenta{3}}cinco a cinquenta{4}}cinco por cento e o espaçamento médio da superfície cai de aproximadamente um diâmetro de partícula para uma fração de um. A essa distância as partículas não podem mover-se independentemente. Cada um tem que afastar seus vizinhos.

É aí que começa o espessamento por cisalhamento. Em baixas taxas de cisalhamento, as partículas ainda têm tempo para se reorganizar e a lama flui. Acima de uma taxa crítica eles não conseguem sair do caminho, a viscosidade aumenta e a pressão sobe através do tubo e do cabeçote. Linhas finas e manchas grossas na web vêm daí.

A tensão de rendimento aparece na mesma janela. Abaixo de uma certa tensão, a pasta não se moverá. Deixe a linha descansar por dez minutos e o material fica preso no tubo. Na reinicialização, o primeiro trecho do fluxo fica instável até ser concluído.

Duas coisas no local indicam o que o tambor fará. Deixe descansar por dez minutos e despeje. Se for necessário esforço para começar a se mover, a tensão de escoamento será alta. Leia a viscosidade em duas ou três velocidades do fuso. Uma leitura que cai rapidamente com a velocidade significa que a pasta fica mais fina sob o cisalhamento. Uma leitura que sobe significa que você corre o risco de engrossar a cabeça. Quando uma faixa de taxa de cisalhamento aparece na folha de dados, essa coluna responde à pergunta de forma definitiva. Se um fabricante de máquinas fornece isso é outra questão.

Um fabricante de linha de revestimento marca um fluxo de circulação no desenho da tubulação, dimensionado para uma viscosidade. Altere o comportamento de cisalhamento e esse valor deverá ser recalculado. Tiragens curtas, furos largos e uma bomba de circulação que continua funcionando mantêm o material em movimento, para que ele não trave. A viscosidade cotada por um fornecedor é uma leitura de baixo-cisalhamento. Em uma pasta com alto-sólido, esse número fica mais distante do que a cabeça realmente vê.

Um filme fino e úmido eleva a fasquia

A película fina e úmida representa uma parcela maior do erro da máquina no total.

Com cinquenta por cento de sólidos por volume, um filme seco de 50 mícrons precisa de um filme úmido de 100 mícrons. Leve para sessenta por cento e o mesmo filme seco precisa de 83 mícrons. O filme é mais fino, então o mesmo erro de rolo se torna uma fração maior dele. Vinte mícrons de desvio do rolo equivalem a 20% de um filme úmido de 100 mícrons e a 12% de um filme de 167 mícrons.

Isso consome a margem do trem de rolagem. O grau de tolerância citado por uma retificadora de rolo e o valor medido após a montagem costumam estar um passo à frente. O valor medido é o que importa. Os dados de desvio no arquivo de montagem geralmente chegam até você através de um fabricante de máquina de revestimento que acompanha a máquina. Leia-o e você poderá ver para qual espessura de filme o trem de rolos foi construído.

A tensão também precisa se manter constante. Com um substrato fino e uma película fina e úmida, a variação da tensão se reflete diretamente na espessura. Acima de dois metros de largura da teia, a diferença de tensão entre a borda e o centro torna-se visível, e as bordas vão primeiro.

O desvio medido por um fornecedor de linha de revestimento durante a instalação, comparado ao valor de fábrica, informa se o transporte moveu alguma coisa. Essa verificação leva algumas horas e evita semanas de suposições posteriores.

Menos solvente, liberação mais lenta

Alto teor de sólidos significa menos solvente.

Em volume total, isso é uma boa notícia. Pelo comprimento do caminho, não é. O solvente tem que viajar através dos espaços entre as partículas, e o caminho é tortuoso. Quanto mais altos os sólidos, mais torcido fica. A difusão efetiva aumenta aproximadamente com a porosidade e inversamente com a tortuosidade do caminho. Vá de quarenta para sessenta por cento de sólidos e a porosidade cai à medida que o caminho se alonga, de modo que a capacidade de difusão pode cair para um terço.

O resultado é menos solvente em geral e os últimos por cento saem mais lentamente. A teia sai do forno com aspecto seco, mas uma folha de papel pressionada contra ela deixa uma marca. O bloqueio e o odor no rolo decorrem daí.

O encolhimento acontece na mesma janela. Um filme úmido com cinquenta{1}}cinco por cento de volume de sólidos mantém um pouco mais da metade do seu volume depois de seco. Isso é perto de vinte por cento de encolhimento linear. Essa tensão atinge os pontos de contato entre as partículas. Deixe o filme espesso ou a temperatura rapidamente e rachaduras se acumulam nesses pontos.

Aumente suavemente as temperaturas da zona e retenha a primeira zona. Abra o volume de ar totalmente no início e a superfície será removida, deixando o solvente abaixo para onde ir. A tabela de referência de secagem fornecida por um fabricante de máquinas é medida em um nível de sólidos, e alterar os sólidos significa reconstruí-la. A curva de secagem de um fornecedor de equipamento funciona da mesma maneira, então solicite as condições de teste com ela. Quando um OEM coordena o projeto, mantenha os relatórios de teste do lado da formulação em um só lugar. Então os dois lados trabalham a partir de um conjunto de números.

Antes da proposta, meça estes

Comece separando as duas figuras sólidas.

Obtenha o peso dos sólidos da formulação, converta você mesmo o volume dos sólidos e anote ambos. A folha de teste que um fabricante emite geralmente contém apenas sólidos de peso, portanto, o valor do volume é seu para calcular.

Leia a viscosidade em duas ou três velocidades do fuso e observe para que lado ela se move. Uma pasta que engrossa à medida que a velocidade aumenta traz o maior risco para a cabeça. Um instrumento que lê a tensão de rendimento é ainda melhor. Sem ele, deixar o tambor repousar por dez minutos e despejá-lo lhe dará uma resposta aproximada.

Calcule a espessura do filme úmido que corresponde ao seu alvo de filme seco, usando volume de sólidos em vez de peso. Esse número define a folga, a precisão do rolo e a seção de secagem.

Quando chegar a proposta de um fabricante de máquinas de revestimento, verifique primeiro se esses números constam dela. Um fabricante de linha de revestimento que dimensiona a bomba de circulação e o agitador na proposta cobre a seção da tubulação. Um fornecedor de linha de revestimento que mede a pressão inicial-no local fornece um número para essa seção. Se o fabricante da máquina envia um perfil de temperatura completo ou apenas a primeira zona é mais importante do que parece. Quando um fornecedor de equipamento indica as condições de teste juntamente com os valores, estes são mais fáceis de utilizar. Com um OEM executando o projeto, um contato mantém esses documentos e a transferência fica muito mais silenciosa.

A execução de uma pasta com alto-sólidos não se resume ao número de sólidos. Se as duas figuras sólidas são mantidas separadas, quão próximas as partículas ficam e quão fino o filme deve ser. Se o solvente ainda pode se mover é a quarta. Combine todos os quatro e uma pasta de setenta por cento será executada continuamente. Perder um e descartar os sólidos apenas moverá o problema para outro lugar.

Esse conjunto de requisitos se resume a como a formulação, a precisão do rolo e a curva de secagem são combinadas. Problemas como esse surgem frequentemente em trabalhos personalizados. A Innater trabalha com precisão, espessura e uniformidade em relação à sua lama e à espessura desejada, máquina por máquina.

Escreva o peso e o volume dos sólidos no acordo técnico e coloque os dois lado a lado. Envie apenas um e a espessura do filme úmido do outro lado da mesa não será a que você pediu.

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